1、武漢新世界制冷工業有限公司WUHAN-NEW WORLD REFRIGERATION INDUSTRIAL CO.,LTD 地址：中國武漢市漢陽區漢陽大道365號 郵編:430050 電話：(027)84841256 傳真：(027)84828853年產5萬千升啤酒制冷系統設計方案武漢新世界制冷工業有限公司二二一二二一年十一月一、 工藝參數要求: 1、 25%乙二醇：供水-5，回水-1，制冷量580kw。2、 釀造水：進水溫度35，出水溫度2±0.5；流量12M3/h。3、 組合式酒花庫：外形尺寸10×6×4M，溫度04。二、 工藝設計參數：1、 蒸發溫度：a、

2、乙二醇水：-10(氨系統)b、 釀造水：-1(氨系統)c、 酒花庫：-5(氟系統)2、 冷凝溫度：a、 氨系統40b、 氟系統40三、 制冷站概述：本工程總設計生產能力為年產5萬千升啤酒，制冷劑采用氨（R717），發酵罐采用25%乙二醇供冷，釀造水系統采用R717直接制冷；酒花庫庫容240M3，制冷劑采用R22。四、 制冷系統主要設備選型：、制冷機及供液方式：1、 制冷站內制冷系統采用“武冷”牌微機控制氨油冷螺桿式制冷壓縮機組，發酵乙二醇水系統和釀造水系統為重力供液循環制冷方式，共選用1臺W-HLG16A125螺桿式制冷壓縮機組和2臺W-HLG20A250螺桿式制冷壓縮機組，其中1臺W-HLG

3、16A125機組運行于-1/40工況下制冷量508kw，軸功率118kw，電機功率125kw；另2臺W-HLG20A250機組(其中一臺備用),單臺運行于-10/40工況下制冷量707kw，軸功率217kw，單臺電機功率250kw。 2、 酒花庫制冷系統因負荷較小，故選用氟利昂R22直接膨脹供液制冷方式，制冷機采用“谷輪”牌半封閉風冷冷凝機組C53-AL共2臺，制冷機運行于-5/40工況下,單臺制冷量為13kw，單臺輸入功率4kw。2 、冷凝器：制冷站內2臺機組最大排熱量為1555kw，按濕球溫度28、冷凝溫度40考慮，氨制冷系統選用2臺CXV-193蒸發式冷凝器，單臺標準排熱量為832kw，

4、裝機功率17.2kw，并置于制冷機房屋面。3 、熱虹吸貯液器：螺桿式制冷壓縮機組的冷凍機油冷卻采用液氨冷卻，采用臥式熱虹吸貯液器HZA0.65一臺，并使熱虹吸貯液器內的正常液位高于油冷卻器中心2.0m，其冷凝壓力下的液氨吸收油冷卻器熱量，液氨蒸發產生高壓蒸汽（兩相流），由于熱虹吸作用，高壓蒸汽再經熱虹吸貯液器進行氣液分離，氣體排至制冷系統排氣總管，進入臥式冷凝器再次冷凝變成液體，如此循環冷卻。、高壓貯液器：選擇貯液器ZA5.0一臺，其貯液量在30%至70%之間波動，即淡季液位在70%，旺季在30%。、蒸發器： 1、 釀造水系統采用1臺BWZ110不銹鋼臥式蒸發器和1臺AF600立式氨液分離器。

5、A、液位控制：正常液位選用DANFOSS公司生產的PFML80+SV4自動控制；高液位報警采用DANFOSS公司生產的AKS38液位開關控制。氨液分離器液位達到報警液位時，螺桿式制冷壓縮機組必須全部自動停止運行，排除故障后再重新開機。B、防凍控制：由于釀造水溫度較低，為防止因結冰而凍壞蒸發器，同時為使釀造水溫穩定在理想的范圍內，特在氨液分離器回氣管上設置DANFOSS公司生產的控制閥組PM3-65+CVQ+EVM+CVP（LP）和溫度控制器EKC361，并通過溫度傳感器AKS21W（Pt1000）所采集的不銹鋼臥式蒸發器出水口溫度值與溫度控制器EKC361上的設定值進行比較，經溫度導閥CVQ的

6、作用，微調主閥PM3-65，使蒸發壓力保持相對恒定；當出口溫度低于設定值后，由電子調節器EKC361發出信號，經溫度導閥CVQ作用，關小主閥PM3-65，使蒸發壓力升高；當出口溫度高于設定值后，由電子調節器EKC361發出信號，經溫度導閥CVQ作用，開大主閥PM3-65，使蒸發壓力降低，從而保證釀造水溫度保持在規定范圍內。2、 乙二醇水系統采用2臺WZ200碳鋼臥式蒸發器和2臺AF600立式氨液分離器。A、液位控制：正常液位選用DANFOSS公司生產的PFML80+SV4自動控制；高液位報警采用DANFOSS公司生產的AKS38液位開關控制。氨液分離器液位達到報警液位時，螺桿式制冷壓縮機組必須

7、全部自動停止運行，排除故障后再重新開機。B、溫度控制：為使乙二醇水溫穩定在理想的范圍內，特在氨液分離器回氣管上設置DANFOSS公司生產的控制閥組PM3-65+CVQ+EVM+CVP（LP）和溫度控制器EKC361，并通過溫度傳感器AKS21W（Pt1000）所采集的碳鋼臥式蒸發器出水口溫度值與溫度控制器EKC361上的設定值進行比較，經溫度導閥CVQ的作用，微調主閥PM3-65，使蒸發壓力保持相對恒定；當出口溫度低于設定值后，由電子調節器EKC361發出信號，經溫度導閥CVQ作用，關小主閥PM3-65，使蒸發壓力升高；當出口溫度高于設定值后，由電子調節器EKC361發出信號，經溫度導閥CVQ

8、作用，開大主閥PM3-65，使蒸發壓力降低，從而保證乙二醇水溫度保持在規定范圍內。3、酒花庫內采用DL55高效新型氟利昂吊頂冷風機2臺，單臺換熱面積為55M2，并采用自動電熱融霜。、集油器：制冷站內共采用JY300集油器2臺，高、低壓系統各1臺，為保證氨系統各設備正常工作，應根據系統運行情況，定期及時排出設備內的冷凍機油。、空氣分離器：系統中的不凝性氣體的存在將使排氣壓力升高，增加壓縮機功耗，因此，系統中設置1臺KF046空氣分離器，以便排出系統中的不凝性氣體。、緊急泄氨器：當制冷系統出現緊急情況時，通過1臺JX159緊急泄氨器將系統內的氨液快速排入排污水道，并要求同時開啟消防水，使氨液溶入水

9、中排出，以避免造成安全事故。五、 其它設備選型:1、 釀造水泵：選用2臺KQH65-160B不銹鋼離心泵，1開1備，單臺流量15 M3/h，揚程26MH2O，功率3kw。用于釀造水灌與冰水裝置之間循環。2、 釀造水罐：采用1個20M3不銹鋼保溫水罐，采用不銹鋼板按圖紙現場制作。3、 乙二醇水泵：一次乙二醇水泵選用3臺KQW100/140-11/2臥式離心水泵，2開1備，單臺流量80 M3/h，揚程25MH2O，電機功率11kw；二次乙二醇水泵選用3臺KQW125/370-22/4臥式離心水泵，2開1備，單臺流量80M3/h，揚程45MH2O，電機功率22kw，按供水總管壓力進行變頻控制。4、

10、乙二醇水罐：采用2臺30 M3碳鋼保溫水罐，使用鋼板按圖紙現場制作。六、 系統閥門、材料要求：1、 氨制冷系統所用閥門及控制儀表除有特殊要求采用DANFOSS公司生產的專用品外，其它均采用鋼制焊接氨閥門；氟利昂制冷系統閥門及儀表采用國產優質元件。2、 氨制冷系統管道采用GB8163無縫鋼管，密封墊采用中壓石棉橡膠材料；管道焊接采用氬弧焊打底、電弧焊蓋面的焊接工藝，管道焊縫應進行抽樣射線照相檢驗，抽樣比例不低于5%。3、 氟利昂制冷系統宜采用紫銅管，吊頂冷風機排水管采用PVC管，并分別設置水封。4、 釀造水系統管道采用304不銹鋼材料,密封墊采用聚四氟乙烯材料。七、 酒花庫：1、 庫體采用100

11、mm厚聚氨酯雙面彩板現場拼裝而成。2、 冷庫門采用100mm厚聚氨酯不銹鋼手動門，左開單扇型式。3、 風幕機采用GF-150-1200單相調速風幕機1臺。八、 保溫施工：1、 制冷系統低溫設備采用100mm硬質聚氨酯現場發泡保溫，低溫管道外表面采用5080mm硬質聚氨酯現場發泡保溫，并采用0.75mm熱鍍鋅板做保護層。2、 酒花庫制冷系統回氣管和吊頂冷風機排水管必須采用橡塑管保溫，回氣管保溫層厚度30mm；排水管保溫層厚度20mm，必須從水盤一直延伸至庫房外1.5m處。3、 保溫管道與支、吊架、低溫設備與基礎間必須墊上50mm厚經防腐處理后的硬質墊木。4、 制冷系統中需保溫(采用聚氨脂現場發泡

12、)的設備有:AF600氨液分離器(-1/40系統保溫厚度為100mm; -10/40系統保溫厚度為120mm)、BWZ110不銹鋼臥式蒸發器(-1/40系統保溫厚度為120mm)和WZ200臥式蒸發器(-10/40系統保溫厚度為150mm)。九、 自動控制系統：1、 機組微機自動控制系統：a) 微機控制系統由XKT5B微機控制箱（PLC控制器）、低壓電控柜及壓力變送器、溫度傳感器等電氣設備組成。b) 微機控制系統中的PLC控制器、壓力變送器、溫度傳感器等控制元件均采用進口品牌產品，質量更可靠，壽命更長。c) 微機控制系統采用德國西門子公司（SIEMENS）的S7-200系列可編程控制器，實現對

13、螺桿式制冷機組全工作過程的自動控制，系統運行狀況的自動監視，故障自動檢測及自動處理，發生嚴重故障時能及時保護停機，避免機組損壞。d) 在運行過程中能根據實際工況自動調節能量范圍及內容積比大小，使運行更加經濟可靠；還可根據現場需要對所有運行參數進行預置和在線改變，適應自身制冷系統的需求。e) 獨特的手動、自動控制方式及相互之間的無擾動切換，使操作更為方便靈活。2、 冷凝壓力自動控制系統：通過檢測排氣總管上的壓力值自動開停蒸發式冷凝器上的風機和水泵，可將2臺蒸發式冷凝器中的任意一臺設定為主冷凝器，當排氣總管的壓力超過設定值P1一定時間后自動啟動主冷凝器上的風機和水泵；當排氣總管的壓力低于設定值P1

14、一定時間后自動停止主冷凝器上的風機和水泵。主冷凝器運行后，當排氣總管的壓力超過設定值P2一定時間后自動啟動其它冷凝器上的風機和水泵；當排氣總管的壓力低于設定值P2一定時間后自動停止其它冷凝器上的風機和水泵。從而實現冷凝壓力的自動控制，以節約運行費用。3、 乙二醇水和冰水溫度自動控制系統：通過回氣管上設置的DANFOSS公司生產的控制閥組PM3+CVQ+EVM和溫度控制器EKC361，并通過溫度傳感器AKS21W(Pt1000)所采集的板式換熱器口溫度值與溫度控制器ECK361上的設定值進行比較，經溫度導閥CVQ的作用，徽調主閥PM3，使蒸發壓力保持相對恒定；當出口溫度低于設定值后，由電子調節器

15、EKC361發出信號，經溫度導閥CVQ作用，關小主閥PM3，使蒸發壓力升高；當出口溫度高于設定值后，由電子調節器EKC361發出信號，經溫度導閥CVQ作用，開大主閥PM3，使蒸發壓力降低，從而保證冰水溫度保持在規定范圍內。4、 乙二醇水外循環泵變頻控制：根據供水總管上的壓力信號，采用1臺DANFOSS變頻器對3臺乙二醇水外循環泵進行順序控制，當第一臺水泵變頻達到額定頻率后，該水泵變為工頻運行，變頻器自動啟動第二臺水泵進行變頻控制，依次類推，從而保證供水壓力穩定。反之亦然。十、 電氣控制系統，具體功能如下：1、W-HLG16A125壓縮機組電控柜： 1臺GQS5-125A電控柜，控制1臺W-HL

16、G16A125制冷機組運行,每臺上有1個125kw電機和1個1.1kw的電機，其中125kw電機采用軟啟動,選用美國摩托羅立, 其中1.1kw電機采用直接啟動；2、W-HLG20A250壓縮機組電控柜： 1臺GQS5-250A電控柜，控制1臺W-HLG20A250制冷機組運行,每臺上有1個250kw電機和1個1.1kw的電機，其中250kw電機采用軟啟動, 選用美國摩托羅立, 其中1.1kw電機采用直接啟動；3、系統控制柜： a)、 1#綜合柜，功能如下：控制2臺CXV-193蒸發式冷凝器運行，每臺上有1個15Kw風機電機和1臺2.2kw水泵電機，采用直接啟動。控制并顯示乙二醇水及冰水出口溫度

17、。控制2臺冰水泵運行，每臺3kw，采用直接啟動。b)、 2#綜合柜，功能如下：控制3臺乙二醇水內循環水泵運行，每臺水泵電機功率11kw，2開1備，采用直接啟動；乙二醇水臥式蒸發器自動供液及溫度自動控制。控制3臺乙二醇水外循環水泵運行，每臺水泵電機功率22kw，2開1備，采用DANFOSS變頻恒壓控制，（該柜采用循環軟啟功能，利用PLC可編程控制器和變頻器及接觸器的連接，達到如下自動目的：當電機1變頻頻率達到電網工頻時，電機1脫離傳動單元，經過延時后，直接接入電網運行；電機2接入變頻傳動單元，2號電機的速度根據PID的給定值和實際值的運算結果逐步增加，直到滿足泵的實際工況；電機3的運行同上。）3

18、、系統變量采樣柜一臺（內含S7300可編程控制器及信號模塊，實現對系統溫度壓力及系統其它電氣設備運行狀態檢測及控制。并將數據上傳至上位機，實現對冷凍系統運行狀態的監控）主要配置序號名稱數量單位備注1隔離變壓器1臺2西門S7300底板DIM-390-4801 只3電源模塊PS307-5A1只4CPU313C-2DP1只5存儲卡(64K)1只6SM331(8AI)3只7SM321(32DI)2只8SM322(32DO)1只9前連接器20針1只10前連接器40針4只11網線總線接頭7只12中間繼電器 DC24V施耐德品牌18個注：為實現上位機和配電柜對各個設備進行并行控制，必須增加中間繼電器和和開關

19、量控制點。中間繼電器按30只計算。4、上位機控制系統： a) 上位機系統除可顯示壓縮機組關鍵數據外，還可顯示制冷系統以下運行參數和狀態序號參數名稱說明I/O點A-模擬量AI部分13臺蒸發器進出口水溫每臺2個62排氣總管壓力實現蒸發冷自動控制13水罐液位乙二醇罐2個、冰水罐各1個34水罐水溫乙二醇罐2個、冰水罐各1個356小計：13個模擬量輸入B-開關量DI部分72臺蒸發式冷凝器上的電機每臺1個運行信號，1個故障信號483臺氨液分離器每臺2個液位控制，1個電磁供液閥993臺氨液分離器回氣主閥每臺1個電磁導閥3103臺乙二醇水內循環泵每臺1個運行信號，1個故障信號6113臺乙二醇水外循環泵每臺1個

20、運行信號，1個故障信號6122臺冰水內循環泵每臺1個運行信號，1個故障信號4132臺冰水外循環泵每臺1個運行信號，1個故障信號414 15小計：36個開關量輸入C-開關量DO部分162臺蒸發式冷凝器上的電機2臺電機2171個故障信號輸出11819小計：3個開關量輸出b)、 上位機系統初步方案配置A1、主要硬件部分序號名稱數量單位備注1研華工控機（IPC610/P4 2.26G/256M/60 40G/光驅52X/8M顯存/KB+羅技MOUSE，預留與動其它設備通訊的信息接口。1臺2顯示器（PHILIPS 20液晶）1臺3愛普生1600K+打印機1臺4通訊卡CP56111只53COM網卡1只B1

21、、軟件及編程1杰控fameview組態軟件1套1工控機操作系統WIN2000 1套C1、專用電纜 1PROFIBUS專用電纜300M預報數量c)、 上位機顯控系統簡介：主控制室STEP 7INTERNETTCP/IP(OPC Server)制冷站上位機(主站)STEP 7網絡設備ProfiBUS-DP現場總線HMIHMIHMIS7-300CPU模塊EM277S7-200CPUEM277S7-200CPUEM277S7-200CPUEM277系統變量1套（從站）單機組部分3套（從站）1）、本上位機系統采用國際標準的PROFIBUS現場總線協議，實行集中監控、分布式I/O管理的形式。上位機采用研華工控機1臺，運行杰控fameview組態軟件，下位機采用一組S7-200系列CPU，上位機和下位機之間通訊采用PROFIBUS總線。系統中的每臺下位機都用STEP7編有獨立的單機組控制程序，每臺下位機都可以在不影響其他周邊設備的情況下對本制冷機組進行狀態顯示、工況設置、參數修改、個體控制，即下位機之